电子万能试验机检定的影响因素研究

郭成东

[摘    要]如今，电子万能试验机在很多领域都得到了广泛应用，因此其检定工作也就有了更为重要的现实意义。基于此，本文对电子万能试验机的检定工作进行了探讨，重点阐述了在检定工作中的各种影响因素，并针对这些影响因素，提出了消除其影响的有效措施，以期进一步提高设备的工作效率和质量。

[关键词]电子万能试验机;检定;影响因素

[中图分类号]TH871 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）10–00–03

Study on Influencing Factors of Verification of Electronic Universal Testing Machine

Guo Cheng-dong

[Abstract]Nowadays， electronic universal testing machine has been widely used in many fields， so its verification work has more important practical significance. Based on this， this paper discusses the verification work of electronic universal testing machine， focuses on various influencing factors in the verification work， and puts forward effective measures to eliminate the influence of these factors. In order to further improve the efficiency and quality of equipment.

[Keywords]electronic universal testing machine; verification; influencing factors

在金属材料的力学性能测试工作中，电子式万能试验机因其具有较强的数据分析能力和数据处理能力，在行业内得到了广泛的应用。电子万能试验机的检测准确性是至关重要的因素，对此，需要相关技术人员按照相应操作规程对其进行检定，以确保其准确工作。与此同时，技术人员也需要事先对检定工作中可能出现的问题加以分析并提出解决方案，从而进一步提高工作效率和质量。

1 电子万能试验机的工作原理

电子式万能试验机的主要组成部分是机架、力传感器、伺服电机、丝杠、微处理器和控制计算机等。在设备工作过程中，由伺服电机提供设备的动力，由丝杠作为传动部件，待测物品的加载和控制则由移动横梁来完成。与以往的设备相比，电子万能试验机不需使用液压油源，具有结构简单和使用维护方便等诸多优点。同时，由于有效应用了测力传感器，实现了精确控制，因此其测量准确度和试验力范围都得以很大提升[1]。

2 電子万能试验机检定校准的一般步骤

电子试验机的检定内容相对较多，包括外观性能、移动横梁、保护装置和灵敏度等多个方面，具体来看，检定工作中的几个重要步骤主要包括以下几方面的内容。

2.1 设置加荷速度

一般来说，电子式万能试验机的加荷速度并非固定不变，而是要根据实际的工作内容进行灵活调整。在测试过程中，由计算机对力的大小进行闭环控制。在这一过程中，需要注意速度对电子万能试验机运行可能产生的影响。为此在电子万能试验机运行状态中，切不可急停，以防止检定工作的结果受到严重影响。除此之外，在检定工作中，经常会用到标准测力仪，为了最大程度上降低误差，就需要确保试验机对标准测力仪进行溯源时的加荷速度与试验机采用的加荷速度尽量相互一致[2]。

2.2 设备预热

当前，常见的电子万能试验机中普遍包含着大量设备，并且，设备当中的仪表、试验机和传感器等设备都需要事先进行一段时间的预热后才能确保正常运转。设备预热的关键作用在于，有效降低测量数值可能发生的误差，并确保试验机对标准测力仪溯源工作的精确度和可靠程度。需要注意的是，在实际操作过程中，切不可因为缩短工作时间而不进行预热工作或减少预热时间。

2.3 设备安装与调试

过去的大量实际工作经验都表明，如果电子万能试验机安装中忽略了其质量管理，就很容易在使用过程中出现一系列的故障问题。对此，有关技术人员必须在电子万能试验机检定工作开始之前，严格按照相关技术规程对相关的设备和零件进行质量管理，确保各个设备和零件都不出现质量问题，并确保设备和零件得以规范安装。具体来看，安装和调试的过程中主要应当注意以下几点内容：首先，确保标准测力仪始终处于垂直状态，其偏心率不可超过5 %，并且，为了防止后期因振动等原因导致偏心率不符合要求，还需要对标准测力仪加以有效固定;其次，要固定好各类传感器，并检查接线位置是否拧紧;最后，在所有零部件安装完成后，进行调试工作，确保电子万能试验机处于正常工作状态，可以开始正常使用。

2.4 清洁与润滑

在电子式万能试验机的检定过程中，应当先对标准测力仪上的球头进行调整，从而有效降低因横梁倾斜和安装偏心率偏高而产生的力寄生分量。同时，检定人员还需要注意的是，如标准测力仪已经长时间工作，则其上的球头很可能已经出现了磨损或变形的情况，这对于调解效果有着很大的影响，需要予以重视，并采取措施尽可能降低测量误差[3]。此外，为了进一步提高检定结果的精确度，工作人员在检定工作开始前还需要对实验室环境进行清洁，其重点是对工作台面和标准测力仪上的球头进行清洁，在清洁过程中，使用干净的抹布蘸取少量无水乙醇并轻轻擦拭，并在球头和球座中间滴加适量的润滑油，防止球头摩擦力过大发生磨损而影响检定结果的精确度。

3 影响电子万能试验机检定精确度的主要因素

3.1 因检测环境而造成的误差

电子万能试验机的检定工作对所处环境有着很高的要求，环境的温度、湿度、空气流动和物理振动情况都对检定结果有着明显的影响，很可能因为一个参数的微小变化就给检定结果带来了明显的误差。由于检定结果直接关联着被检材料的性能指标，一旦误差出现，则很可能给工程带来损失，显然，对于这种问题必须引起足够的重视，并对可能产生的误差加以修正。由于这些误差的因素有着高度的不确定性，因此需要检定人员在工作中不断积累经验，掌握这些误差的特点以及变化趋势，确保电子万能试验机检定结果的准确。

3.2 标准检定设备导致的误差

为了提高检定效果，通常会使用标准检定设备加以检定和校正，通常这种标准检定设备指的是标准测力仪，但实际上，标准测力仪本身就难免存在一定的误差，而且这个误差往往会在电子万能试验机的检定中被显著放大，进而对试验机检定数据的准确性带来影响。具体来看，标准测力仪在使用过程中发生偏离和磨损的情况是导致这种误差的主要原因。

3.3 检定方法选择不当的影响

电子万能试验机的检定方法并不是一成不变的，而是要根据不同的种类和型号来加以选择。每种检定方法的误差特点都各不相同，不配套的检定方法则会进一步加大误差值，使得误差修正的效果大为削弱。由此可见，必须选择最为适宜的检定方法。具体来看，选择检定方法前，检定人员必须先了解待测试验机的种类、型号和具体的功能，以此来选择最合适的检定程序和方法。

3.4 检定人员工作水平导致的影响

检定人员的工作水平必然各有不同，因此，在检定工作中，不同人员所获得的检定数据也必定存在着区别。由此可见，为了提高检定水平，就应当促进检定人员的相互学习与交流。

3.5 设备预热不到位的影响

在检定工作开始之前，电子万能试验机和标准测力仪等设备均需一定时间的预热才能确保检定结果的准确。但在实际的检定工作中，一部分检定人员往往会为了减少工作时间而减少了设备的预热时间，甚至是跳过了设备预热这一步骤，使得设备中的传感器等部件都无法在最佳工况下运行，这就使得检定误差增大，还往往会出现检定数值不稳定的情况。

3.6 试验机不正确安装的影响

电子万能试验机的安装相对较为复杂，对于平衡稳固的程度有着很高的要求，无论是水平方向还是垂直方向，都需要做到平衡稳固，并且其内部的各个电子元器件都需要正常工作。但在实际安装过程中，由于一些工作人员的疏忽，会导致设备的平衡稳固程度难以达到要求，导致检定误差较大的情况发生。

3.7 上下压板和球面的清洁工作

在检定工作中，需要消除侧向力，起着这一作用的工具则是工作台上的球头。在长期的使用之后，球头难免会因外力作用而发生变形，并且这些变形相对较为细微，难以被及时发现。如仍使用这种球头进行检定，则会产生检定误差。为了解决此问题，必须做好对上下压板和球头表面的清理工作。

3.8 试验机分辨力的影响

电子万能试验机的型号不同，对应的分辨力也就随之有着明显差异，主要体现在检定数据的可读位数上，分辨力的不同，会导致不确定度分量的出现，这个分量同样会对检定结果带来较明显的影响。

4 防止电子万能试验机检定结果受到影响的措施

4.1 提高检定人员的专业能力

檢定人员应当主动学习相关专业知识，做到与时俱进，时刻把握相关规范标准的变化，并与其他检定人员进行交流，实现工作水平的共同提升。在实际的检定工作中，应当做到耐心细致，熟练掌握多种检定方法，并将这些方法加以比较和合理应用，尽可能缩小检定误差，不断提高检定工作的精确度。

4.2 定期对标准测力仪进行检定

电子万能试验机检定结果准确的重要前提是标准测力仪的正常稳定，如果标准测力仪出现磨损，就会产生误差，进而对试验机的检定结果产生影响。对此，相关工作人员应当定期对标准测力仪加以保养维护，并加以仔细检定，检定合格后方可投入使用。同时，还要做好对陈旧设备的更新迭代[4]。

4.3 做好环境监测和控制

由于电子万能试验机对检定环境有着相当高的要求，因此，在检定工作开始之前，检定人员应当先对检定环境进行一段时间的监测，对环境的相关参数做到了如指掌，如果环境的温度或湿度居高不下，则应当避免在此种环境下进行检定工作，并选择其他的合适环境。

4.4 定期对电子万能试验机进行保养

电子万能试验机检定合格之后，并不代表着一劳永逸，其定期保养工作同样重要，保养工作在投入使用前和使用后都要定期进行。具体来看，检定单位应当在安装和校验等一系列环节中予以足够的技术支持，确保电子万能试验机稳定可靠，并降低损耗，延长设备的使用寿命。

4.5 认真做好安装、预热和预压等方面的工作

在检定工作开始之前，工作人员应当对电子万能试验机的安装情况进行检查，确保设备已经稳固安装，且偏心率等参数都符合要求，而后对标准测力仪和电子万能试验机等设备进行通电预热，再对设备进行不少于3次预压，最大程度上降低检定工作中产生随机误差的几率。

4.6 灵活选择检定方法，降低人为误差的产生几率

工作人员应当根据电子万能试验机及其配套的操作软件的型号种类的区别，来合理选择检定方法，确保检定方法最为适宜。同时，工作人员在检定操作的过程当中，要对电子万能试验机的工作速率进行合理控制，在方便读数的前提下，确保设备能够保持同进程和同回程方向的运行。

5 结束语

与其他试验类似，电子万能试验机的检定过程中，也难免存在着各种影响因素而导致误差超差，进而影响实际工作质量。为此，检定人员应当从提升自身的业务能力做起，积极采取各种有效措施，尽可能降低影响因素所带来的误差，确保电子万能试验机的检定工作有效进行，为电子万能试验机的高效工作提供有力保障。

参考文献

[1] 文章，滕恒，聂于佳.电子式万能试验机的检定及故障维修探讨[J].仪器仪表标准化与计量，2020（2）：36-37，43.

[2] 卢佳晨.浅析电子式万能试验机的检定与常见故障排除[J].电子测试，2019（Z1）：113-114.

[3] 傅枞春，程艳，林燕清.电子式万能试验机故障诊断与维修[J].设备管理与维修，2018（16）：56-58.

[4] 吴恩明.电子万能试验机测量结果影响因素的分析[J].科技展望，2016，26（36）：289.